DS18B20详细中文资料
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分辨率可编程单总线数字温度传感器——DS18B20
特征：
独特单总线接口，只需要一个端口引脚线即可实现通信
每个器件的片上ROM 有一个独特64 位串行码存储
多点能力使分布式温度检测应用得到简化
不需要外围元件
能用数据线供电，供电的范围3.0V～5.5V
测量温度的范围：-55℃～+125℃ （-67℉～+257℉）
从-10℃～+85℃的测量的精度是±0.5℃
温度传感器分别率由用户从9-12 位中选择
在750ms 内把温度转换为12 位数字字（最大值）
用户可定义，非易失性温度告警设置
告警搜索命令识别和寻址温度在编定的极限之外的器件（温度告警情况）
可采用8 引脚SO（150mil）、8 引脚µSOP 和3 引脚TO-92 封装
软件兼容DS1822 器件
应用范围包括：恒温控制、工业系统、消费类产品、温度计和任何的热敏系统
图1 DS18B20 引脚排列图
引脚说明：
GND— 地 DQ—数字输入输出 VDD—供电电压 NC— 空连接
一般说明：
DS18B20 数字温度传感器提供9~12 位摄氏温度的测量，拥有非易失性用户可编程最
高与最低触发点告警功能。DS18B20 通过单总线实现通信，单总线通常是DS18B20 连接
。它能够感应温度的范围为-55℃~+125℃，在
-10℃~+85℃的测量的精度是±0.5℃，而且DS18B20 可以直接从数据线上获取供电（寄生
电源）而不需要一个额外的外部电源。
因为每个DS18B20 拥有一个独特的64 序列号，因此它允许多个DS18B20 在一条单
总线上，所以很方便使用一个微控制器来控制多个分布在较大范围内的DS18B20。受益于
这一特性的应用包括HAVC 环境控制、建筑物、设备和机械内的温度监测、以及过程监测
和控制过程的温度监测。
图2
注意： A "+"符号在封装上也标有。 订购信息
表1
S O* µSOP * TO-92
4 4 1
5 1 2
3 8 3 DS18B20 详细引脚说明
号 符 明 说 GND 地
当 脚 引 线 总 单 路 开 ， 脚 引 出 输 入 输 据
数 ，
DQ 生 寄 见 （ 供 件 器 给 时 式 模 源 电 生 寄 用 使 电
） 分 部 源 电
VDD 选可 下式 模 作 操 源 电 生 寄 在 脚 引 ，VDD VDD 地 接 须 必 * 表中所有未列出的引脚都是NC（空接）
概述：
方框图3 给出了表一所描述的DS18B20 的主要引脚连接。64 位的ROM 存储了器件
独有的序列号。暂存寄存器包含有2 字节的温度寄存器来存储温度传感器的数字输出。暂
存寄存器提供一字节最高和最低告警触发寄存器（TH 和TL）和一个字节的配置寄存器，
配置寄存器允许用户设置温度转换到数字的分别率，可以设置为9、10、11 或12 位。TH、
TL 和配置寄存器是非易失性（E 2 PROM）的，因此掉电后他们会保存数据。
DS18B20 使用DALLAS 独有的单总线（1—wire）协议使得总线通信只需要一根控制
线，控制线需要一个较小的上拉电阻，因为所有的期间都是通过三态或开路端口连接在总 线上的（DS18B20 是这种情况）。在这种总线系统中，微控制器（主器件）识别和寻址挂
接在总线上具有独特64 位序列号的器件。因为每个器件拥有独特的序列号，因此挂接到
总线上的器件在理论上是不受限制的，单总线（1-wire）协议包括指令的详细解释和“时
隙”。这个数据表包含在单总线系统（1-WIRE BUS SYSTEM）部分。DS18B20 的另外一
电源有上拉电阻通过DQ
引脚提供，高总线信号给内部电容（Cpp）充电，这就使得总线为的时候给器件提供电源，
这种从单总线上移除电源的方法跟寄生电源有关，作为一种选择，DS8B20 也可以采用引
脚VDD 通过外部电源给器件供电。
图3
测量操作： DS18B20 方框图
DS18B20 的核心功能是它的直接数字温度传感器器，
为9、10、11 或者12 位，相应的增量值分别0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃。上电时
默认的分辨率是12 位。DS18B20上电时处于低电源的理想状态，初始化温度测量和
A—TO—D 转换，主机必须确保发送一个温度转换的指令[44H]。接下来开始转换，转换
后的温度数据保存在暂存寄存器中的两字节温度寄存器中，然后DS18B20 返回到它的理
想状态。如果ds18b20 有外部电源供电，主器件发送温度转换指令后要确保“读时隙”参
见单总线系统部分） DS18B20 在温度转换的处理中将返回一个0 作为相应，转换完以后
将返回一个1。如果DS18B20 采用寄生电源供电，那么上面的注意事项不在应用，因为在
整个温度转换的过程中总线被一个强的上拉电流拉为高电平。这个数据表总线要求将会在
DS18B20 的供电部分做详细的解释。
DS18B20 输出温度被校准为摄氏温度。
准换程序。温度数据以16 位完整的数据存储在两个温度寄存器中（见图4）符号位S 表
示测量的温度是正还是负，测量数据为正S=0，测量数据为负S=1。如果DS18B20 被配置
为12位的分别率，那么问对寄存器中所有的数据都是有效的数据，对于11 位的分辨率，
位0 没有被定义，对于10 位的分辨率，位0 和位1 没有被定义，而对于9 位分辨率的，
位2、1、0位都没有定义，表2 给出了一个分辨率为12 位转换后的数字输出数据和相应
的读取的温度的值。
图4
表2
/℃ 度温 温度寄存器格式
温度和数据的关系
示 表 制 进 二 示 表 制 进 六 十 +125
+85
+25.0625
+10.125
+0.5
0
-0.5
-10.125
-25.0625
-55 0000 0111 1101 0000
0000 0101 0101 0000
0000 0001 1001 0000
0000 0000 1010 0001
0000 0000 0000 0010
0000 0000 0000 1000
1111 1111 1111 0000
1111 1111 0101 1110
1111 1110 0110 1111
1111 1100 1001 0000 07D0H
0550H
0191H
00A2H
0008H
0000H
FFF8H
FF5EH
FE6FH
FC90H
* 上电复位后温度寄存器的值为+85℃。
告警操作信号：
在DS18B20 温度转换以后，温度值将和用户定义存储在一字节TH 和TL 寄存器中
两个完整的告警触发值相比较，见图5。 符号位表明测量值是正还是负，对于正值S=0，
对于负值S=1。TH 和TL 寄存器是非易失性的（E 2 PROM）因此在器件掉点后能够保存数
据。TH 和TL 能够能够通过暂存器的字节2 和3 来访问，这正如这个数据表在存储器部
分解释的一样。
图5 TH 和 TL 寄存器的格式
在TH 和TL 的比较中温度寄存器中只使用了11~4 位，因为TH 和TL 是8 位寄存
器，如果测量的温度低于，或等于TL，或高于TH。告警情况将会发生，同时DS18B20 内
部将设置符号标志，这个符号标志将在每次测量后都得到更新。因此，如果告警情况发生
以后，每次温度转换完以后符号位将关闭。
主器件通过发生告警指令（ECH）检测所有挂接在总线上的DS18B20 器件告警符号
位的状态，任何设置告警符号位DS18B20 器件都能相应该指令，因此主器件能够精确的
知道那个DS18B20 器发生告警的情况。如果告警情况发生了或者TH 和TL 的设置发生
了改变，下次温度转换必须该变告警的条件。
DS18B20 的供电：
DS18B20 可以由外部的VDD 引脚供电， 即允许DS18B20
能够在无局部外部供电的情况下工作。寄生电源对于远程温度传感器和空间受限的情况非
常的有用。图6给出了DS18B20 寄生电源控制电路，在总线为高电平是来自总线的"盗窃
"电流流过了DQ 引脚。该电流在总线为高的时候给DS18B20 充电，部分电源将存储在寄
生电源电容上（Cpp） 并在总线为低的时候提供电源。当DS18B20 采用寄生电源供电模
式时，VDD引脚必须接地。
在寄生电源模式中，只要满足特定的时序和电压的要求，单总线和Cpp 能够给
DS10B20 提供有效的电流来满足绝大部分的操作。 参阅直流电气部分范围交流电气部分
的数据） 然而在DS18B20 进行温度转换、从暂存寄存器向E 2 PROM 复制数据时，电流
高达1.5mA。这个电流将会在较小的总线上拉电阻上产生较大的压降，超过部分的电流将
有Cpp 提供。因此为了确保有足够的供电电流，无论在DS18B20 进行温度转换、从暂存
寄存器向E 2 PROM 复制数据，有必要在单总线上提供一个大的上拉电阻。正如图6给出
的一样，这个可以通过使用一个MOSFET 直接将总线拉至最大电流。在发送一个温度转
换指令[44H]和复制暂存寄存器数据指令[48H]后，总线上上拉电阻的最大转换时间为
10µS，且总线必须在温度转换（Tconv）和数据传输（Twr=10ms）器件上拉至高电平。当
上拉电阻有效的时候，总线上不能够做其他的操作。
DS18B20 也可以有一个连接在VDD 引脚外部电源通过转换的方法来供电，图7 所
示。使用这种方法的好处是不需要MOSFET 的上拉电阻，同时在温度转换期间，单总线
可以传输其他的数据。在测量温度高于100℃的时候不推荐使用寄生电源供电，因为在这
样的温度下由于较高的漏电电流DS18B20 不能够维持通信，这时强烈建议使用一个外部
电源供电。在有些情况下，总线主器件可能不清楚挂接在总线上的DS18B20 是寄生电源
供电还是外部电源供电，而主器件需要知道这一消息来决定是否在温度转换期间使用较大
